DE19758580C2

DE19758580C2 - Induction heated toner fixing roller

Info

Publication number: DE19758580C2
Application number: DE19758580A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yokohama; Toshiaki Higaya
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2017-10-23

Abstract

The roller comprises a conductor (42) coiled about an insulating resin bobbin (41), within a conducting outer roller (30). The conductor coils pass through grooves (46) or between projections provided on the surface of th bobbin to prevent contact between respective coils. Flange like projections on the bobbin or sliding spacers also prevent the outer roller from contacting the conductor if the outer roller or bobbin deform. The bobbin or core member may have a central hole to facilitate cooling and a processor programmed to prevent excessive cooling. The gap between the roller and coil is preferably 3 - 8 mm.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, wie etwa Bilderzeugungsein richtungen, die eine Fixiereinrichtung enthalten, die Toner oder eine andere Substanz zur Bilderzeugung auf einem Blatt, insbesondere einem Blatt Papier, fixiert, um ein Tonerbild auf dem Blatt, beispielsweise auch einer Folie, herzustellen, gemäß einem der Ansprüche 1 oder 8.The present invention relates to devices such as imaging directions containing a fixing device, the toner or another substance for imaging on a sheet, especially a sheet of paper, fixed to a To produce a toner image on the sheet, for example also a film, according to a of claims 1 or 8.

Diese Anmeldung enthält einen Gegenstand, der sich auf die Anmeldung mit der Serialnummer 08/383,181, angemeldet am 3. Februar 1995, die nun das US-Patent Nr. 5,594,540 (14. Januar 1997) ist; auf die Anmeldung mit der Serialnummer 08/187,496, angemeldet am 20. Juni 1995, die nun das US-Patent Nr. 5,426,495 (20. Juni 1995) ist auf die Anmeldung mit der Serialnummer 07/893,050, angemeldet am 3. Juni 1992, die nun das US-Patent Nr. 5,300,996 (5. April 1994) ist; und auf die neu ausgegebene (reissue) Anmeldung mit der Serialnummer 08/628,270, angemeldet am 5. April 1996, die allesamt hierin durch die Bezugnahme explizit in ihrem Offenba rungsgehalt aufgenommen sind.This application contains an item that relates to the application with the Serial Number 08 / 383,181, filed February 3, 1995, which is now U.S. Patent No. 5,594,540 (January 14, 1997); on registration with serial number 08 / 187,496, filed on June 20, 1995, which is now U.S. Patent No. 5,426,495 (June 20, 1995) is on registration with serial number 07 / 893,050, registered on June 3 1992, which is now U.S. Patent No. 5,300,996 (April 5, 1994); and on the new issued (reissue) registration with serial number 08 / 628,270, registered on April 5, 1996, all of which are incorporated herein by reference explicitly in their Offenba salary are included.

Bilderzeugungsvorrichtungen, wie elektrostatische Kopiermaschinen, Drucker und Fak similegeräte, die einen elektrophotographischen Prozeß einsetzen, enthalten auch eine Fixiervorrichtung, die ein Tonerbild auf einem Übertragungspapier fixiert. Eine herkömmliche Fixiervorrichtung enthält eine Heizwalze, die ein Heizelement in sich enthält, und eine Andruckwalze, die die Heizwalze berührt. Die herkömmliche Fixier vorrichtung ist dafür vorgesehen, das Übertragungsblatt zwischen der Heizwalze und der Andruckwalze hindurchzulassen, so daß ein Tonerbild, das auf dem Übertragungs papier abgeschieden worden ist, auf dem Übertragungspapier als Ergebnis der Hitze, die durch die Heizwalze auf den Toner einwirkt, und den Druck fixiert wird, der auf den Toner und das Übertragungspapier durch die Andruckwalze und die Heizwalze ausgeübt wird.Imaging devices such as electrostatic copying machines, printers and fac Simile devices that use an electrophotographic process also contain one Fixing device that fixes a toner image on a transfer paper. A Conventional fixing device includes a heating roller which has a heating element in it contains, and a pressure roller that touches the heating roller. The conventional fixer The device is intended to transfer the transfer sheet between the heating roller and pass the platen roller so that a toner image on the transfer paper has been deposited on the transfer paper as a result of the heat, which acts on the toner by the heating roller, and fixes the pressure on the toner and transfer paper through the pinch roller and the heat roller is exercised.

Die Qualität der Verbindung zwischen dem Toner und dem Übertragungspapier hängt von den Heizbedingungen der Fixiervorrichtung ab. Wenn z. B. der Toner über eine vorbestimmte Schmelztemperatur erhitzt wird, verbessert sich die Qualität des Fixier prozesses, weil der Toner gut schmilzt. Wenn jedoch der Toner nicht über die vor bestimmte Temperatur erhitzt wird, ist die Qualität des Fixierprozesses nicht ganz optimal, weil der Toner nur teilweise schmilzt.The quality of the connection between the toner and the transfer paper depends on the heating conditions of the fixing device. If e.g. B. the toner over a predetermined melting temperature is heated, the quality of the fixer improves process because the toner melts well. However, if the toner does not have the above certain temperature is heated, the quality of the fixing process is not quite optimal because the toner only partially melts.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 53-50844 offenbart ein Induktionsheiz element in der Form einer Heizwalze. Wie in Fig. 12 gezeigt, enthält diese Heizwalze einen Kern 2, der aus einem magnetischen Material gemacht ist, das an einer Achse 1 befestigt ist, wobei eine Drahtspule 3 um den Kern eines Walzenteils 5 gewickelt ist, das ein Induktionsheizteil ist, das drehbar durch die Achse gehalten wird, wobei eine wärmewiderstandsfähige und wärmeisolierende Schicht 4 auf einer inneren umfäng lichen Fläche des Walzenteils angeordnet ist. In der Heizwalze wird ein Strom (all gemein 5 bis 15 A) von einem im Handel erhältlichen Netzteil bzw. Energiezufuhr 8 der Wicklung bzw. Spule über Leiter 6 und 7 zugeführt, um in dem Walzenteil 5 einen Induktionsstrom zu erzeugen. Dieser induzierte Strom fließt in der Gegenwart eines internen Widerstandes in dem Walzenteil 5, das gemäß dem Joule-Effekt thermische Energie erzeugt und folglich als Ergebnis des Flusses des Induktionsstroms in dem Walzenteil 5 Hitze erzeugt. Japanese Patent Laid-Open No. 53-50844 discloses an induction heating element in the form of a heating roller. As shown in Fig. 12, this heating roller includes a core 2 made of a magnetic material attached to an axis 1 , and a wire coil 3 is wound around the core of a roller member 5 which is an induction heating member which is rotatable is held by the axis, wherein a heat-resistant and heat-insulating layer 4 is arranged on an inner circumferential surface of the roller part. In the heating roller, a current (generally 5 to 15 A) is supplied from a commercially available power supply or energy supply 8 to the winding or coil via conductors 6 and 7 in order to generate an induction current in the roller part 5 . This induced current flows in the presence of an internal resistance in the roller part 5 , which generates thermal energy according to the Joule effect and consequently generates heat as a result of the flow of the induction current in the roller part 5 .

In dem Induktionsheizsystem nach Fig. 12 ist die Spule 3 innerhalb des Walzenteils 5 angeordnet, und eine hohe Spannung wird an die Spule angelegt, um so einen hohen Strom während eines Fixierbetriebes im Bestreben, den Toner auf eine ausreichende Temperatur aufzuheizen, zuzuführen. Zusätzlich ist das Walzenteil 5, das die Spule umhüllt bzw. bedeckt, aus einem Draht eines leitenden Materials gemacht, das einen internen Widerstand hat, so daß, wenn es einem hohen Strom ausgesetzt wird, der Draht selbst Hitze, wenn auch in einem geringen Umfang, erzeugt. Damit die jeweili gen Windungen der Spule bzw. Wicklung 3 nicht mit benachbarten Windungen oder zu anderen leitenden Körpern kurzgeschlossen sind, ist der Draht mit einer isolierenden Schicht bedeckt bzw. beschichtet. Wenn jedoch der Abschnitt im Verlauf der Spule 3 zu großer Hitze ausgesetzt ist, gibt es die Gefahr, daß ein Teil der isolierenden Schicht beschädigt oder verbraucht wird, wodurch benachbarte Wicklungen zum Kurzschließen veranlaßt werden.In the induction heating system of Fig. 12, the coil 3 is arranged inside the roller part 5 , and a high voltage is applied to the coil so as to supply a high current during a fixing operation in an effort to heat the toner up to a sufficient temperature. In addition, the roller part 5 covering the coil is made of a wire of a conductive material which has an internal resistance, so that when exposed to a high current, the wire itself is heat, albeit to a small extent , generated. So that the respective turns of the coil or winding 3 are not short-circuited with adjacent turns or to other conductive bodies, the wire is covered or coated with an insulating layer. However, if the portion in the course of the coil 3 is exposed to excessive heat, there is a risk that part of the insulating layer will be damaged or consumed, causing adjacent windings to short-circuit.

Im allgemeinen sind verfügbare Isoliermaterialien, die zur Beschichtung des Drahtes zweckmäßig sind, teuer und die hier tätigen Erfinder haben es erkannt, daß es wün schenswert wäre, diese Aufwendungen zu vermeiden, indem eine konstruktive Alterna tive, falls möglich, eingesetzt wird. Ferner wäre es auch wünschenswert, spezielle Schritte zum Beschichten des Drahtes mit den speziellen Isoliermaterialien zu vermei den.In general, there are available insulation materials that are used to coat the wire are expedient, expensive and the inventors working here have recognized that it is desirable it would be worth avoiding these expenses by using a constructive alterna tive, if possible, is used. Furthermore, it would also be desirable to have special ones Avoid steps to coat the wire with the special insulation materials the.

Die Fig. 13 zeigt eine andere herkömmliche Induktionsheizwalze, wie sie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-209887 offenbart ist. Diese Induktions heizwalze enthält eine Hohlwalze 231 und ein Tragteil bzw. Abstützteil 232, das die Hohlwalze 231 abstützt. Ein fester Kernabschnitt 234 ist enthalten und eine Induktions spule 233 ist auf einer äußeren Peripherie des festen Kernabschnitts 234 aufgebaut. Die Tragachse bzw. die Abstützachse 236, die sich von jeder Seite des Kernabschnitts 234 fortsetzt, trägt einen hohlen Schaftabschnitt 238 der Hohlwalze 231 über ein Lager 237. Ferner wird auf der Tragachse 236 ein Leiterdraht 239 bereitgestellt, von dem ein Ende an die Induktionsspule 233 angeschlossen ist. Der Leiterdraht 239 wird aus der Tragachse 236 herausgeführt, um ein (nicht gezeigtes) Netzteil bzw. Energiezufuhr anzuschließen. Zusätzlich ist eine Umhüllung bzw. Ummantelung 241 auf das Tragteil 232 aufgebracht und ein zylindrisches thermisches Isoliermaterial 242 ist konzentrisch um die Induktionsspule 233 gewickelt. Fig. 13 shows another conventional induction heating roller as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-209887. This induction heating roller includes a hollow roller 231 and a support member 232 which supports the hollow roller 231 . A fixed core portion 234 is included and an induction coil 233 is constructed on an outer periphery of the fixed core portion 234 . The support shaft or support shaft 236 , which continues from each side of the core section 234 , carries a hollow shaft section 238 of the hollow roller 231 via a bearing 237 . Furthermore, a conductor wire 239 is provided on the support shaft 236 , one end of which is connected to the induction coil 233 . The conductor wire 239 is led out of the support shaft 236 in order to connect a power supply unit (not shown) or energy supply. In addition, a cover 241 is applied to the support member 232 and a cylindrical thermal insulating material 242 is wound concentrically around the induction coil 233 .

Bei dieser Induktionsheizwalze wird ein Fühlmittel durch die Umhüllung 241 zirkuliert, um, wie gezeigt, das Tragteil 232 zu kühlen, wodurch die Induktionsspule 233 davor bewahrt wird, Leitungswärme von der Hohlwalze 231 zu empfangen. Zusätzlich wird das thermische Isoliermaterial 242 verwendet, um Hitzestrahlung abzufangen und Konvektionswärme durch die Hohlwalze 231 zu erzeugen, wodurch die Induktionsspule davor bewahrt wird, der Hitze ausgesetzt zu werden. Folglich bewältigt die Induktions heizwalze nach Fig. 13 das Anliegen des Überhitzens der Induktionsspule 233 durch eine Kombination eines aktiven Kühlmechanismus mit ausreichendem thermischem Isoliermaterial.In this induction heating roller, a sensing medium is circulated through the jacket 241 to cool the support member 232 as shown, thereby preventing the induction coil 233 from receiving conduction heat from the hollow roller 231 . In addition, the thermal insulation material 242 is used to trap heat radiation and generate convection heat through the hollow roller 231 , thereby preventing the induction coil from being exposed to the heat. Accordingly, the induction heating roller of FIG. 13 copes with the overheating of the induction coil 233 through a combination of an active cooling mechanism with sufficient thermal insulation material.

Wie es von den Erfindern der vorliegenden Erfindung erkannt worden ist, ist die herkömmliche Heizwalze nach Fig. 13 ein teurer Versuch, das Problem zu lösen, weil der Aufbau kompliziert ist, indem (1) das thermische Isoliermaterial um die Induktions spule gewickelt ist, (2) die Umhüllung bzw. Ummantelung auf das Tragteil aufgebracht ist, (3) das thermische Isoliermaterial verwendet wird und (4) das Kühlmittel verwendet wird.As has been recognized by the inventors of the present invention, the conventional heating roller of FIG. 13 is an expensive attempt to solve the problem because the structure is complicated in that ( 1 ) the thermal insulating material is wound around the induction coil, ( 2 ) the covering or casing is applied to the supporting part, ( 3 ) the thermal insulating material is used and ( 4 ) the coolant is used.

Eine andere Einschränkung bei der Einrichtung nach Fig. 13 ist, daß eine Kopier betriebsanlaufzeit relativ lang dauert, weil das Kühlmittel anfangs viel thermische Energie aufnimmt bzw. absorbiert.Another limitation with the device of Fig. 13 is that a copying operation takes a relatively long time because the coolant initially absorbs or absorbs a lot of thermal energy.

Eine andere Induktionsheizwalze ist in der eingetragenen japanischen Gebrauchs musteranmeldung Nr. 57-52874 offenbart, in der ein Tragteil bzw. Abstützteil aufge baut ist, um eine Hohlwalze zu tragen, die durch sich hindurch einen Eisenkern hat. Eine Induktionsspule ist um eine äußere Peripherie des Eisenkerns montiert und der Eisenkern trägt die Hohlwalze über eine Lagerung. An einem genauen Ort um die äußere Oberfläche des Eisenkerns herum, ist ein elektrisch isolierender Abstandshalter vorgesehen, um einen Kurzschluß zwischen der Spule und dem Eisenkern zu verhin dern. Andere elektrische Isolierabstandshalter einer anderen Art sind um den Kern und zwischen jeweiligen Wicklungen des Drahtes eingefügt, um so die Wicklungen von einem Kurzschluß abzuhalten.Another induction heating roller is in Japanese registered use sample application No. 57-52874 disclosed, in which a support part or support part is built to carry a hollow roller that has an iron core through it. An induction coil is mounted around an outer periphery of the iron core and the The hollow roller carries the iron core over a bearing. In a precise location around the outer surface of the iron core around it is an electrically insulating spacer provided to prevent a short circuit between the coil and the iron core other. Other electrical insulation spacers of a different type are around the core and inserted between respective windings of the wire so as to wind the windings of prevent a short circuit.

Wie es von den Erfindern der vorliegenden Erfindung beobachtet worden ist, ist es eine Einschränkung bei den herkömmlichen Heizwalzen, daß das Verfahren zum Ausbilden des Abstandshalters auf der Heizwalze kompliziert und folglich aufwendig ist. Ferner kann diese Art von Walze nicht so schnell wie andere Heizwalzen hergestellt werden, was eine wesentliche Belastung der Herstellung darstellt.As has been observed by the inventors of the present invention, it is one Limitation in the conventional heating rollers that the method of forming the spacer on the heating roller is complicated and consequently expensive. Further this type of roller cannot be made as quickly as other heating rollers, which is a major burden on manufacturing.

Bei der oben aufgezeigten Heizwalze ist der Eisenkern aus einem magnetischen Materi al hergestellt, obwohl alternativ eine Bobine aus einem wärmewiderstandsfähigen Material anstelle dieses Eisenkerns verwendet werden könnte. Wenn diese Bobine verwendet wird und wenn die Heizwalze heiß wird, tritt die Gefahr auf, daß die Form der Bobine vielleicht zu einer exzentrischen Form deformiert wird. Als ein Ergebnis dieser Deformation tritt ein Problem auf, indem die um die Bobine gewickelte Spule in Berührung zu dem Walzenteil gelangt, wodurch sich die Erzeugung eines elektrischen Leckstromes oder dergleichen ergibt. Das Deformationsproblem wird insbesondere betont, wenn die Induktionsheizwalze 15 bis 50 mm im Durchmesser und 1 bis 2 mm Dicke aufweist und in einer Bilderzeugungsvorrichtung verwendet wird, weil es schwierig ist, eine passende Spaltsteuerung zwischen der Hohlwalze und der Spule aufrechtzuerhalten.In the heating roller shown above, the iron core is made of a magnetic material al manufactured, although alternatively a bobbin made of a heat-resistant Material could be used instead of this iron core. If this bobbin is used and when the heating roller becomes hot, there is a risk that the mold the bobbin may be deformed into an eccentric shape. As a result This deformation is a problem in that the coil wound around the bobbin in Contact comes to the roller part, whereby the generation of an electrical Leakage current or the like results. The problem of deformation becomes particular emphasizes when the induction heating roller is 15 to 50 mm in diameter and 1 to 2 mm Has thickness and is used in an image forming apparatus because it is It is difficult to find a suitable gap control between the hollow roller and the spool maintain.

Wenn ferner die Heizwalze als ein Ergebnis des Druckes, der darauf von der Druck walze ausgeübt wird, gebogen wird, tritt ein Problem auf, indem, insbesondere wenn die Heizwalze bei einer hohen Geschwindigkeit dreht, die Heizwalze in Kontakt zu der Spule gelangt, wodurch sich eine elektrische Durchlässigkeit bzw. ein elektrisches Leck ergibt.Furthermore, if the heating roller as a result of the pressure applied to it by the pressure roller is exerted, a problem occurs by, especially when the heating roller is rotating at a high speed, the heating roller is in contact with the Coil arrives, causing an electrical permeability or an electrical Leak results.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Einrichtung von der eingangs genannten Art auf einfache Weise sicherzustellen, dass keine Kurzschlüsse und Leck ströme auftreten können.The invention is based on the object in a device from the beginning simply ensure that there are no short circuits and leakage currents can occur.

Die obige Aufgabe wird insbesondere durch die Einrichtung mit den in den Patentan sprüchen 1 und 8 aufgeführten Merkmalen gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dadurch kann bei einer Heizwalzeneinrichtung mit einer Induktionsheizwalze jeweils die Gefahr eines Kurzschlusses einer Drahtspule der Heizwalzenvorrichtung minimiert werden und auch das Auftreten von elektrischen Leckströmen vermieden werden, welche durch eine Spule verursacht werden können, die elektrisch mit dem Walzenteil in Berührung kommt.The above object is achieved in particular by the device with the in the patent say 1 and 8 features resolved. Appropriate embodiments result from the subclaims. This can with a heating roller device with an induction heating roller, there is always the risk of a short circuit of a wire coil the heating roller device can be minimized and also the occurrence of electrical Leakage currents are avoided, which can be caused by a coil, that comes into electrical contact with the roller part.

Ferner kann dadurch eine Induktionsheizwalze bereitgestellt werden, die vergleichs weise einfach bei geringen Kosten hergestellt werden kann, wobei noch die Möglich keit der Beschädigung der Induktionsspule als ein Ergebnis von einer wärmeinduzier ten Beanspruchung verhindert wird.Furthermore, an induction heating roller can be provided, which compares can be easily produced at low cost, while still being possible damage to the induction coil as a result of heat induction stress is prevented.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Induktionsheizwalze bereitzustellen, die keine wesentliche Aufwärmzeit benötigt, so dass ein Kopierbetrieb schnell eingeleitet werden kann, nachdem die Heizwalze aktiviert worden ist.Another advantage of the present invention is an induction heating roller To provide that does not require a significant warm-up time, so that a copy operation can be initiated quickly after the heating roller has been activated.

Die obigen Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in einer Ein richtung erzielt, die konstruiert ist, um eine bilderzeugende Substanz an einem Blatt Papier, einer Folie oder dergleichen zu schmelzen. Die Einrichtung enthält eine Hohlwalze, die aus einem leitenden Material hergestellt ist, und eine Spule, die in einem Hohlteil der Hohlwalze angeordnet ist. Die Spule ist aufgebaut, um einen elektrischen Strom zu tragen, der einen Strom in das leitende Material der Hohlwalze induziert, so dass die Hohlwalze geheizt wird, um so Toner mit dem Blatt zu verschmelzen. Die Spule ist auf einem Teil aufgebaut, das in dem Hohlabschnitt der Walze angeordnet ist. Das Teil enthält verschiedene Kombinationen von Merkmalen, die einen verlässli chen und sicheren Betrieb einer Induktionsheizvorrichtung ermöglichen, wie etwa Ausnehmungen und Erstreckungen, die in dem Teil ausgebildet sind, um jeweilige Wicklungen der Spule zu trennen, eine hohle Mitte des Teils, das mit einem Ventilati onsflügelrad ventiliert bzw. belüftet werden kann, und vorbestimmte Abstände, die zwischen der inneren Oberfläche der Hohlwalze und einer äußeren Oberfläche der Spule eingestellt sind.The above advantages and features of the present invention are in one direction achieved that is constructed around an imaging substance on a sheet Melt paper, foil or the like. The device contains a hollow roller, which is made of a conductive material, and a coil which in one Hollow part of the hollow roller is arranged. The coil is built around an electrical Carry current that induces a current in the conductive material of the hollow roller, so that the hollow roller is heated so as to fuse toner with the sheet. The Coil is built on a part that is arranged in the hollow portion of the roller is. The part contains various combinations of features that are reliable Chen and safe operation of an induction heater, such as Recesses and extensions that are formed in the part by respective Separate windings of the coil, a hollow center of the part, which with a Ventilati impeller can be ventilated or ventilated, and predetermined distances between the inner surface of the hollow roller and an outer surface of the Are set.

Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und viele von deren bemerkbaren Vor teilen werden leicht aufgenommen werden können, da diese durch Bezugnahme auf die folgende, im Einzelnen dargestellte Beschreibung zu verstehen ist, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Darstellung in Betracht gezogen wird, in denen:A more complete understanding of the invention and many of its notable benefits parts will be easily included as they can be referenced by the following detailed description is to be understood when in Consideration is given to the accompanying presentation, in which:

Fig. 1 eine querschnittliche Ansicht einer Fixiervorrichtung ist, die eine induktive Heizwalze gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung enthält; Fig. 1 is a cross-sectional view of a fixing device containing an inductive heating roller according to a first embodiment of the vorlie invention;

Fig. 2 eine querschnittliche Teilansicht der induktiven Heizwalze ge mäß der ersten Ausführungsform ist; Fig. 2 is a partial cross-sectional view of the inductive heating roller according to the first embodiment;

Fig. 3 eine querschnittliche Teilansicht eines Bobinenteils und eines Spulenteils der Induktionsheizwalze gemäß der ersten Ausführungsform ist; . 3 is a fragmented cross-sectional view of a Bobinenteils and a coil portion of the Induktionsheizwalze Fig according to the first embodiment;

Fig. 4 und 5 querschnittliche Teilansichten eines Bobinenteils und eines Spulen- bzw. Wicklungsteils einer Induktionsheizwalze gemäß einer zweiten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung sind; FIGS. 4 and 5 cross-sectional views of a part Bobinenteils and a coil or winding portion of a Induktionsheizwalze according to a second execution of the present invention;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Bobinenteils bzw. einer Drahthaspel oder Spu lenwalze einer Induktionsheizwalze gemäß einer dritten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung ist; Fig. 6 is a side view of a bobbin part or a wire reel or Spu lenwalze an induction heating roller according to a third embodiment of the present invention;

Fig. 7 eine querschnittliche Darstellung einer Indukationsheizwalze gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; Fig. 7 is a cross-sectional view of a Indukationsheizwalze is according to a fourth embodiment of the present invention;

Fig. 8 eine querschnittliche Teildarstellung eines Teils mit größerem Durch messer einer Bobine der Induktionsheizwalze nach Fig. 7 ist; Fig. 8 is a partial cross-sectional view of a part with a larger diameter of a bobbin of the induction heating roller according to Fig. 7;

Fig. 9 eine querschnittliche Teilansicht der Induktionsheizwalze gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;9 is a fragmentary cross-sectional view of the Induktionsheizwalze Fig according to a fifth embodiment of the present invention.

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Endes einer Bobine der Induktions heizwalze nach Fig. 9 ist; Fig. 10 is a perspective view of one end of a bobbin of the induction heating roller of Fig. 9;

Fig. 11 eine querschnittliche Ansicht einer Induktionsheizwalze gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; . 11 is a cross-sectional view of a Induktionsheizwalze Fig according to a sixth embodiment of the present invention;

Fig. 12 eine querschnittliche Ansicht einer herkömmlichen Induktionsheizwalze ist; und Fig. 12 is a cross-sectional view of a conventional induction heating roller; and

Fig. 13 eine querschnittliche Teilansicht einer anderen herkömmlichen Heizwal ze ist. Fig. 13 is a partial cross-sectional view of another conventional Heizwal ze.

Bezugnehmend auf die Darstellungen, in denen gleiche Bezugsziffern identische oder entsprechende Teile über die verschiedenen Ansichten hinweg bezeichnen, und ins besondere auf deren Fig. 1, wird eine Fixiervorrichtung einer Bilderzeugungsvor richtung beschrieben, die die Induktionsheizwalze gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.Referring to the illustrations in which like reference numerals designate identical or corresponding parts throughout the different views, and in particular to FIG. 1, a fixation device of an image forming apparatus including the induction heating roller according to the present invention will be described.

In Fig. 1 enthält eine Fixiervorrichtung 10 einer Bilderzeugungsvorrichtung eine Induktionsheizwalze 11, eine Andruckwalze 12, die die Heizwalze 11 durch ein (nicht gezeigtes) Andruckelement berührt, und eine Reinigungswalze 13, die die Heizwalze 11 berührt und Toner oder Papierstaub entfernt, der an die Heizwalze 11 angesetzt ist. Ein Blatt 14 ist angeordnet, um die Reinigungswalze 13 zu berühren, um so Ablagerun gen, wie etwa benutzten Toner abzuschaben, der an der Reinigungswalze 13 angesetzt zurückbleibt. Ein Filz 17 ist vorgesehen, um ein Ablösemittel 21 auf einer äußeren Umfangsoberfläche der Heizwalze 11 aufzutragen, und eine Ablösemittelschneide bzw. -rakel 18 ist vorgesehen, um einen Überschuß an Ablösemittel 21, der durch den Filz 17 aufgetragen ist, abzukratzen. Eine Abzugsklaue 19 ist vorgesehen, um ein Über tragungspapier P zu trennen, dessen darauf ausgebildetes Tonerbild durch die Heizwal ze 11 und die Andruckwalze 12 fixiert worden ist. Ein Paar Austragswalzen 20a und 20b ist vorgesehen, um das Übertragungspapier P, das durch die Abnahmeklaue 19 getrennt worden ist, auszutragen.In Fig. 1, a fixing device 10 of an image forming apparatus includes an induction heating roller 11 , a pressure roller 12 which contacts the heating roller 11 through a pressure member (not shown), and a cleaning roller 13 which contacts the heating roller 11 and removes toner or paper dust that adheres to the Heating roller 11 is attached. A sheet 14 is arranged to contact the cleaning roller 13 so as to scrape off deposits such as used toner that remains attached to the cleaning roller 13 . A felt 17 is provided to apply a release agent 21 to an outer peripheral surface of the heating roller 11 , and a release agent knife 18 is provided to scrape off an excess of release agent 21 applied by the felt 17 . A trigger claw 19 is provided to separate a transfer paper P whose toner image formed thereon has been fixed by the heat roller 11 and the pinch roller 12 . A pair of discharge rollers 20 a and 20 b is provided to discharge the transfer paper P, which has been separated by the removal claw 19 .

Nahe einer Oberfläche der Heizwalze 11 ist ein Thermistor 26 angeordnet, um eine Temperatur der Heizwalze 11 zu erfassen. Die Information über die Temperatur, die durch den Thermistor 26 erfaßt wird, wird einer (nicht gezeigten) Energiezufuhrein richtung eingegeben, die eine Energiezufuhr, die an die Heizwalze 11 angelegt wird, auf der Grundlage der Information über die Temperatur von dem Thermistor 26 steuert, um so die Temperatur der Heizwalze 11 bei einer vorgegebenen Temperatur aufrechtzuerhalten.Near a surface of the heating roller 11, a thermistor 26 is disposed to detect a temperature of the heating roller. 11 The information on the temperature detected by the thermistor 26 is input to an energy supply device (not shown) which controls an energy supply applied to the heating roller 11 based on the information on the temperature from the thermistor 26 . so as to maintain the temperature of the heating roller 11 at a predetermined temperature.

Die Andruckwalze 12 enthält einen Metallkern 120, der aus Metall, z. B. einer Alumi niumlegierung, gemacht ist, und einer Gummischicht 121, die aus einem Silikongummi gemacht ist, die um die äußere Umfangsfläche des Metallkerns 120 ausgebildet ist.The pressure roller 12 includes a metal core 120 made of metal, e.g. An aluminum alloy, and a rubber layer 121 made of a silicone rubber formed around the outer peripheral surface of the metal core 120 .

Die Heizwalze 11 enthält eine Hohlwalze 30, die einen äußeren umfänglichen Abschnitt der Heizwalze 11 bildet, wobei ein Kernabschnitt 40 innerhalb der Walze 30 an geordnet ist. Die Heizwalze 11 kann aufgebaut sein, um einen Umfang in einem Bereich von 15 bis 50 mm im Durchmesser und eine Dicke von 1 bis 2 mm auf zuweisen, wobei die tatsächliche Größe den Anforderungen der Bilderzeugungsvor richtung oder der Fixiereinrichtung, in der die Heizwalze 11 verwendet wird, ent spricht.The heating roller 11 includes a hollow roller 30 which forms an outer circumferential portion of the heating roller 11 , with a core portion 40 being arranged within the roller 30 . The heating roller 11 may be constructed to have a circumference in a range of 15 to 50 mm in diameter and a thickness of 1 to 2 mm, the actual size according to the requirements of the image forming device or the fixing device in which the heating roller 11 is used will correspond.

Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält der Kernabschnitt 40 der Heizwalze 11 eine Bobine 41, die aus einem hitzewiderstandsfähigen und elektrisch isolierenden Harz bzw. Kunst harz, z. B. einem synthetischen Material wie etwa Nylon oder Polyester, hergestellt ist, das mit einem feuerhemmenden Material dotiert ist. Die Bobine 41 ist über eine periphere Fläche (wie erörtert werden wird) mit einer Induktionsspule 42 eingewickelt, die durch Strom von Elektroden 43a und 43b versorgt wird, die an Leiterdrähte 44a bzw. 44b angeschlossen sind. Die Bobine 41 ist mit einer zylindrischen Form ausge bildet, wobei der Mittelteil bzw. der zentrale Abschnitt als ein Teil 410 mit großem Durchmesser in einer axialen Richtung ausgebildet ist, wobei Abschnitte 411a und 411b mit geringem Durchmesser an beiden Enden des Abschnitts 410 mit großem Durch messer, wie gezeigt, ausgebildet sind.As shown in Fig. 2, the core portion 40 of the heating roller 11 includes a bobbin 41 made of a heat-resistant and electrically insulating resin or synthetic resin, e.g. B. a synthetic material such as nylon or polyester, which is doped with a fire retardant material. The bobbin 41 is wrapped over a peripheral surface (as will be discussed) with an induction coil 42 , which is supplied by current from electrodes 43 a and 43 b, which are connected to conductor wires 44 a and 44 b, respectively. The bobbin 41 is formed with a cylindrical shape, the central part or the central section being formed as a part 410 with a large diameter in an axial direction, with sections 411 a and 411 b with a small diameter at both ends of the section 410 large diameter, as shown, are formed.

Die äußeren Enden der Abschnitte 411a und 411b mit kleinem Durchmesser sind an seitlichen Platten (nicht gezeigt) der Fixiervorrichtung 10 jeweils befestigt. Bei den Abschnitten 411a und 411b mit kleinem Durchmesser sind, wie gezeigt, jeweilige zylindrische Elektroden 43a und 43b angeordnet. An den Enden der Elektroden 43a und 43b, die den Abschnitt 410 mit großem Durchmesser anschließen, sind später beschriebene Halteteile 47 elektrisch an die Elektroden angeschlossen. Die anderen Enden der Elektroden 43a und 43b haben Leiterdrähte 44a und 44b, die, wie gezeigt, daran über Schrauben 45 gesichert sind. Die Leiterdrähte 44a und 44b sind an die Netzteileinrichtung bzw. Energiezufuhreinrichtung, die nicht gezeigt ist, angeschlossen, wobei die Energiezufuhr eine vorbestimmte Leistungsmenge über die Leiterdrähte 44a und 44b bereitstellt.The outer ends of the small diameter portions 411 a and 411 b are attached to side plates (not shown) of the fixing device 10, respectively. In the sections 411 a and 411 b with a small diameter, as shown, respective cylindrical electrodes 43 a and 43 b are arranged. At the ends of the electrodes 43 a and 43 b, which connect the section 410 with a large diameter, holding parts 47 described later are electrically connected to the electrodes. The other ends of the electrodes 43 a and 43 b have conductor wires 44 a and 44 b, which, as shown, are secured there by screws 45 . The conductor wires 44 a and 44 b are connected to the power supply device or energy supply device, which is not shown, the energy supply providing a predetermined amount of power via the conductor wires 44 a and 44 b.

Auf der Oberfläche des Abschnittes 410 mit großem Durchmesser der Bobine 41 ist ein kontinuierlicher spiralförmiger Schlitz 46 ausgebildet, der sich von einem Ende des Abschnitts 410 mit großem Durchmesser zu dessen anderem Ende erstreckt. Wie in Fig. 2 und in weiteren Einzelheiten in Fig. 3 gezeigt, weist der Schlitz 46 im wesentli chen die gleiche Form wie die äußere periphere Form eines Drahtes auf, der die Induktionsspule 42 ausbildet, so daß der Draht nahtlos in den Schlitz 46 paßt. Eine Tiefe des Schlitzes 46 ist so dargestellt, daß sie im wesentlichen mit dem Radius eines Drahtes einer Induktionsspule 42 übereinstimmt. Die Beabstandung zwischen den Windungen des Schlitzes 46 ist auf näherungsweise 0,3 mm, wie in Fig. 3 gezeigt, eingestellt. Die Oberfläche des Abschnitts 410 mit großem Durchmesser der Bobine 41 kann so beschrieben werden, daß sie Ausnehmungs- und Erstreckungsmerkmale hat, die darauf ausgebildet sind, wobei die Ausnehmungen durch den Schlitz 46 und die Erstreckungen durch Bereiche dazwischen festgelegt sind.A continuous spiral slot 46 is formed on the surface of the large diameter section 410 of the bobbin 41 , which extends from one end of the large diameter section 410 to the other end thereof. As shown in FIG. 2 and in further detail in FIG. 3, the slot 46 has substantially the same shape as the outer peripheral shape of a wire that forms the induction coil 42 so that the wire fits seamlessly into the slot 46 . A depth of the slot 46 is shown to substantially match the radius of a wire of an induction coil 42 . The spacing between the turns of the slot 46 is set to approximately 0.3 mm as shown in FIG. 3. The surface of the large diameter portion 410 of the bobbin 41 can be described as having recess and extension features formed thereon, the recesses being defined by the slot 46 and the extensions being defined by areas therebetween.

Um den Abschnitt 410 mit großem Durchmesser ist die Induktionsspule 42 entlang des Schlitzes 46 gewickelt. Beide Enden der Induktionsspule 42 werden durch die Be festigungsabschnitte 47 abgeschlossen, die auf der äußeren Umfangsoberfläche bei Endabschnitten des Abschnitts 410 mit großem Durchmesser angeordnet sind. Die Fixierteile 47 sind aus einem leitenden Material ausgebildet und sind an die Elektroden 43a und 43b, wie oben beschrieben, angeschlossen.The induction coil 42 is wound along the slot 46 around the large diameter portion 410 . Both ends of the induction coil 42 are completed by the fixing portions 47 which are arranged on the outer peripheral surface at end portions of the large-diameter portion 410 . The fixing parts 47 are made of a conductive material and are connected to the electrodes 43 a and 43 b, as described above.

An den Abschnitten 411a und 411b mit geringem Durchmesser der Bobine 41 sind Tragrohre 32a und 32b drehbar über jeweilige Walzenlagerungen 31 abgestützt. Die Tragrohre bzw. Stützrohre 32a und 32b weisen jeweilige Flansche 33a und 33b auf, die einander gegenüberliegen. Die zylindrische Walze 34 ist zwischen den Flanschen 33a und 33b angeordnet, so daß beide Enden der Walze 34 mit den jeweiligen Flanschen 33a und 33b zusammenpassen, und die Walze 34 an den Flanschen 33a und 33b mit Schrauben (nicht gezeigt) befestigt ist.At the sections 411 a and 411 b with a small diameter of the bobbin 41 , support tubes 32 a and 32 b are rotatably supported via respective roller bearings 31 . The support tubes or support tubes 32 a and 32 b have respective flanges 33 a and 33 b, which are opposite one another. The cylindrical roller 34 is arranged between the flanges 33 a and 33 b, so that both ends of the roller 34 fit together with the respective flanges 33 a and 33 b, and the roller 34 on the flanges 33 a and 33 b with screws (not shown ) is attached.

Die Walze 34 enthält ein Metallkernteil 340, das z. B. aus einem leitenden magneti schen Teil, z. B. Eisen, Edelstahl oder dergleichen, gemacht ist und eine Ablösemittel schicht 341, die aus einem Harz bzw. Kunstharz hergestellt ist, das auf der äußeren Umfangsoberfläche des Metallkernteils 340 ausgebildet ist. Die Hohlwalze 30 enthält, wie gezeigt, die Walze 34 und die Stütz- bzw. Tragrohre 32a und 32b.The roller 34 includes a metal core part 340 which, for. B. from a conductive magnetic rule's part, for. B. iron, stainless steel or the like, and a release layer 341 , which is made of a resin or resin which is formed on the outer peripheral surface of the metal core member 340 . The hollow roller 30 contains, as shown, the roller 34 and the support or support tubes 32 a and 32 b.

Ein Ritzel bzw. Zahnrad 35 ist an dem Stützrohr 32a befestigt und ein (nicht gezeigtes) Antriebsritzel paßt mit dem Zahnrad bzw. Ritzel 35 zusammen. Wenn das Zahnrad 35 durch das Antriebszahnrad gedreht wird, dreht die Hohlwalze 30 um die äußere Peripherie der Bobine 41 herum.A pinion or gear 35 is attached to the support tube 32 a and a (not shown) drive pinion fits with the gear or pinion 35 together. When the gear 35 is rotated by the drive gear, the hollow roller 30 rotates around the outer periphery of the bobbin 41 .

Im Lichte der obigen Erörterung des Aufbaus der Heizwalze 11 wird nun eine Be schreibung, wie die Heizwalze 11 arbeitet, zur Verfügung gestellt. Da der Draht der Induktionsspule 42 in den spiralförmigen Schlitz 46 eingesetzt ist, ist eine relative laterale Bewegung des Drahtes nicht möglich bzw. eingeschränkt und folglich wird ein Kurzschluß der benachbarten Windungen der Spule 42 selbst dann vermieden, wenn die Induktionsspule 42 einer Vielzahl von Betriebsbedingungen ausgesetzt wird. Deshalb werden, selbst wenn die leitenden Abschnitte des Drahtes als Ergebnis dessen, daß eine äußere Isolationsbeschichtung beschädigt wird oder schmilzt, die freigelegten Ab schnitte einander nicht berühren, wodurch ein Kurzschlußereignis verhindert wird und die Sicherheit der Vorrichtung verbessert wird. Zusätzlich ist es, selbst wenn ein kostengünstiger Draht verwendet wird, der im allgemeinen einen relativ niedrigen Wärmewiderstand hat, möglich, ein Kurzschließen zu verhindern, das durch benachbar te Drahtwindungen, die einander berühren, verursacht wird und deshalb kann die Induktionsspule 42 verläßlich verwendet werden, während die Kosten für den Draht verringert werden.In light of the above discussion of the construction of the heating roller 11 , a description of how the heating roller 11 operates will now be provided. Because the wire of the induction coil 42 is inserted into the spiral slot 46 , relative lateral movement of the wire is not possible and consequently shorting of the adjacent turns of the coil 42 is avoided even when the induction coil 42 is exposed to a variety of operating conditions becomes. Therefore, even if the conductive portions of the wire are damaged as a result of an outer insulation coating being damaged or melting, the exposed portions will not touch each other, thereby preventing a short circuit event and improving the safety of the device. In addition, even if an inexpensive wire is used which generally has a relatively low thermal resistance, it is possible to prevent short-circuiting caused by adjacent wire turns which touch each other, and therefore the induction coil 42 can be used reliably. while reducing the cost of the wire.

Da ferner die Bobine 41 eine im wesentlichen kontinuierliche Rille benötigt, die darin während der Herstellung ausgebildet wird, ist es möglich, die Bobine 41 mit einem einfachen bzw. geradlinigen Herstellungsverfahren herzustellen. Obwohl der fortgesetz te spiralförmige Schlitz 46 auf der Oberfläche des Abschnitts 410 mit großem Durch messer bei dieser Ausführungsform ausgebildet ist, kann der Schlitz 46 aus diskontinu ierlichen Abschnitten ausgebildet sein, solange die Rille aufgebaut ist, um eine Tren nung zwischen benachbarten Drahtwindungen (d. h. Wicklungen) aufrechtzuerhalten.Further, since the bobbin 41 needs a substantially continuous groove that is formed therein during manufacture, it is possible to manufacture the bobbin 41 with a simple or straight-line manufacturing process. Although the continued helical slot 46 is formed on the surface of the large diameter portion 410 in this embodiment, the slot 46 may be formed of discontinuous portions as long as the groove is constructed to separate the adjacent turns of the wire (ie, windings ) maintain.

Ein Betrieb der Fixiervorrichtung 10 wird unten beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, stellt die Leistungszufuhreinrichtung einen hohen Strom zur Verfügung, der von einer handelsüblichen Energie- bzw. Leistungsquelle zu der Induktionsspule 42 über die Leiterdrähte 44a und 44b, die Elektroden 43a und 43b und dem Fixierteil 47 (Fig. 2) abgezogen wird, wenn ein Übertragungspapier P, auf dem ein Tonerbild ausgebildet ist, zu der Fixiervorrichtung 10 befördert wird. Durch diesen Strom, der der Induk tionsspule 42 zugeführt wird, wird ein anderer Strom in die Walze 34 induziert und die Heizwalze 11 wird auf eine vorbestimmte Temperatur als ein Ergebnis des Joule- Effekts durch diesen induzierten Strom aufgeheizt. Danach wird das Übertragungs papier zwischen die Heizwalze 11 und die Andruckwalze 12 eingeführt, wobei das Papier P auf die vorbestimmte Temperatur aufgeheizt wird und der Toner T daran befestigt wird. Sobald der Toner T auf dem Übertragungspapier P befestigt bzw. fixiert ist, wird das Übertragungspapier P von der Oberfläche der Heizwalze 11 durch die Abzugsklaue 19 getrennt, die über eine Feder, wie gezeigt, vorgespannt ist und wird dann über ein Paar von Austragswalzen 20a und 20b befördert, um aus der Fixiervor richtung 10 ausgetragen zu werden.Operation of the fixing device 10 will be described below. As shown in Fig. 1, the power supply device provides a high current, which from a commercially available energy or power source to the induction coil 42 via the conductor wires 44 a and 44 b, the electrodes 43 a and 43 b and the fixing part 47 ( is subtracted Fig. 2) when a transfer paper P on which a toner image is formed is conveyed to the fixing device 10 degrees. By this current, which is supplied to the induction coil 42 , another current is induced in the roller 34 and the heating roller 11 is heated to a predetermined temperature as a result of the Joule effect by this induced current. Thereafter, the transfer paper is inserted between the heat roller 11 and the pinch roller 12 , whereby the paper P is heated to the predetermined temperature and the toner T is attached thereto. Once the toner T is fixed on the transfer paper P, the transfer paper P is separated from the surface of the heating roller 11 by the trigger claw 19 , which is biased by a spring, as shown, and is then via a pair of discharge rollers 20 a and 20 b transported to be discharged from the Fixiervor device 10 .

Die zweite Ausführungsform wird im Hinblick auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Form eines Abschnitts 2410 mit großem Durch messer einer Bobine 241 zu der der ersten Ausführungsform verschieden. Deshalb wird eine Erläuterung allgemein auf die Form des Abschnitts 2410 mit großem Durchmesser gerichtet, und eine Erörterung der Merkmale der zweiten Ausführungsform, die diese mit denen der ersten Ausführungsform gemeinsam hat, wird weggelassen.The second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In the second embodiment, the shape of a large diameter portion 2410 of a bobbin 241 is different from that of the first embodiment. Therefore, an explanation is generally directed to the shape of the large diameter portion 2410 , and a discussion of the features of the second embodiment that it shares with those of the first embodiment is omitted.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist auf der Oberfläche des Abschnittes 2410 mit großem Durch messer der Bobine 241 ein spiralförmiger Projektionsstreifen bzw. -strich 50 integral von einem Ende des Abschnitts 2410 mit großem Durchmesser zu dessen anderem Ende ausgebildet. Ein Schlitz 51 wird durch einen Spalt zwischen benachbarten Win dungen des Projektionsstreifens 50 ausgebildet; mit anderen Worten, gegenüberliegende Flächen der benachbarten Windungen des Projektionsstreifens 50 und eine äußere Umfangsfläche des Abschnitts 2410 mit großem Durchmesser legen die Schlitze dazwischen fest. Entlang dem Schlitz 51 ist eine Induktionsspule 242 um den Abschnitt 2410 mit großem Durchmesser gewickelt.As shown in Fig. 4, the reel 241 and formed on the surface of the portion 2410 with a large diameter, a helical projection strips -strich 50 integrally from one end of the portion 2410 having a large diameter to the other end. A slit 51 is formed by a gap between adjacent Win of the projection strip 50 ; in other words, opposite surfaces of the adjacent turns of the projection strip 50 and an outer peripheral surface of the large diameter portion 2410 define the slits therebetween. Along the slot 51 , an induction coil 242 is wound around the large diameter portion 2410 .

In Fig. 5 wird angenommen, daß W (mm) eine Breite des Schlitzes 51 anzeigt, H (mm) einen Abstand von einer äußeren Umfangsfläche der Induktionsspule 242 in dem Schlitz 51 zu einer äußeren Kante des Projektionsstreifens 50 anzeigt, und R (mm) einen Durchmesser eines Drahtes der Induktionsspule 242 anzeigt. Die Breite W des Schlitzes 51 und der Abstand H (mm) sind gemäß den Verhältnissen
In Fig. 5 it is assumed that W (mm), a width indicative of the slot 51, H (mm) indicates a distance from an outer circumferential surface of the induction coil 242 in the slot 51 to an outer edge of the projection strip 50, and R (mm) indicates a diameter of a wire of the induction coil 242 . The width W of the slit 51 and the distance H (mm) are according to the ratios

W (mm) < R (mm),
W (mm) <R (mm),

und
and

H (mm) ≧ 3 mm
H (mm) ≧ 3 mm

eingestellt. In diesen Bedingungen erfüllt eine Tiefe H1(mm) des Schlitzes 51 ein Verhältnis gemäß
set. In these conditions, a depth H1 (mm) of the slit 51 satisfies a ratio according to

H1 (mm) ≧ 3 mm + R (mm).H1 (mm) ≧ 3 mm + R (mm).

Gemäß dem obigen Zustand ist, selbst wenn die Bobine 241 vibriert, eine Bewegung des Drahtes der Induktionsspule 242 nicht ausreichend, um den Draht aus dem Schlitz 51 zu entfernen. Deshalb können Sicherheitsstandards, wie etwa jene, die durch Underwriters Laboratory (UL), die Canadian Standard Association (CSA) oder der gleichen vorgegeben sind, erfüllt werden, und die Vorrichtung kann sicher betrieben werden. Obwohl zusätzlich der Schlitz 51 durch den Projektionsstreifen 50 bei dieser Ausführungsform ausgebildet ist, kann die gleiche Wirkung erhalten werden, indem die Tiefe des Schlitzes 46 bei der ersten Ausführungsform vergrößert wird. Folglich ergibt eine Kombination der ersten Ausführungsform und des in den Fig. 4 und 5 gezeigten Aufbaus eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform.According to the above state, even if the bobbin 241 vibrates, movement of the wire of the induction coil 242 is not sufficient to remove the wire from the slot 51 . Therefore, safety standards such as those prescribed by Underwriters Laboratory (UL), the Canadian Standard Association (CSA) or the like can be met and the device can be operated safely. In addition, although the slit 51 is formed by the projection strip 50 in this embodiment, the same effect can be obtained by increasing the depth of the slit 46 in the first embodiment. Thus, a combination of the first embodiment and the structure shown in Figs. 4 and 5 result in a modification of the second embodiment.

Im Hinblick auf das Herstellungsverfahren der Heizwalze werden die Projektions streifen 50 und die Bobine 241 beide aus Harz bzw. Kunstharz gemacht. Entsprechend können der Projektionsstreifen 50 und die Bobine 241 in einer einstückigen Form unter Verwendung eines Spritzformverfahrens hergestellt werden.With regard to the manufacturing process of the heating roller, the projection strips 50 and the bobbin 241 are both made of resin and synthetic resin. Accordingly, the projection strip 50 and the bobbin 241 can be made in one piece using an injection molding process.

Die Fig. 6 stellt eine dritte Ausführungsform dar, die im folgenden beschrieben wird. In dieser dritten Ausführungsform unterscheidet sich eine Gestalt des Abschnittes 3410 mit großem Durchmesser einer Bobine 341 von der der ersten Ausführungsform. Deshalb wird eine Erläuterung allgemein auf die Form des Abschnittes 3410 mit großem Durchmesser gerichtet, und Merkmale der dritten Ausführungsform, die mit der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, werden weggelassen. Fig. 6 shows a third embodiment, which will be described below. In this third embodiment, a shape of the large-diameter portion 3410 of a bobbin 341 is different from that of the first embodiment. Therefore, an explanation is generally directed to the shape of the large diameter portion 3410 , and features of the third embodiment that are common to the first embodiment are omitted.

Wie in Fig. 6 gezeigt, sind auf der Oberfläche des Abschnittes 3410 mit großem Durchmesser der Bobine 341 bzw. der Haspel oder Spule 341 zahlreiche Erstreckungen 55 radial von dem Zentrum des Abschnittes 3410 mit großem Durchmesser bei festen Intervallen angeordnet. Die zahlreichen Erstreckungen 55 sind spiralförmig auf der Oberfläche des Abschnitts 3410 mit großem Durchmesser angeordnet, um so den Draht der Induktionsspule 342 spiralförmig zu führen. Der Draht der Induktionsspule 342 ist auf der Oberfläche des Abschnittes 3410 mit großem Durchmesser gewickelt, indem der Draht zwischen den Erstreckungen 55 durch Gewindeschneiden vorgesehen ist, so daß benachbarte Wicklungen des Drahtes der Induktionsspule 42 einander nicht berüh ren. Eine Höhe jeder Erstreckung bzw. jedes Fortsatzes 55 ist ausreichend hoch, um jeweilige Windungen der Induktionsspule 342 davon abzuhalten, über die Erstreckun gen bzw. Fortsätze 55 zu springen, wenn der Draht gedrängt, mit Vibrationen beauf schlagt oder thermischen Kontraktionen/Expansionen ausgesetzt wird. Zusätzlich wird der Draht der Induktionsspule 342 auf der Oberfläche des Abschnittes 3410 mit großem Durchmesser aufgewickelt, so daß benachbarte Wicklungen des Drahtes einander nicht berühren. Folglich müssen die Erstreckungen 55 nicht bei vorbestimmten Intervallen angeordnet werden, sondern können auch bei sich ändernden Abständen angeordnet werden (z. B. zufälliger Abstand und/oder variierender Abstand, der einem vorbestimm ten Muster folgt), vorausgesetzt, daß die Höhe und der Abstand zwischen den Räumen bzw. Beabstandungen ausreicht, um die Trennung von benachbarten Wicklungen bzw. Windungen aufrechtzuerhalten.As shown in FIG. 6, on the surface of the large diameter section 3410 of the bobbin 341 or the reel or coil 341, numerous extensions 55 are arranged radially from the center of the large diameter section 3410 at fixed intervals. The numerous extensions 55 are spirally arranged on the surface of the large diameter portion 3410 so as to spirally guide the wire of the induction coil 342 . The wire of the induction coil 342 is wound on the surface of the large diameter portion 3410 by threading the wire between the extensions 55 so that adjacent windings of the wire of the induction coil 42 do not touch each other. A height of each extension or each Extension 55 is high enough to prevent respective turns of induction coil 342 from jumping over extensions 55 when the wire is urged, vibrated, or subjected to thermal contractions / expansions. In addition, the wire of the induction coil 342 is wound on the surface of the large diameter portion 3410 so that adjacent windings of the wire do not touch each other. Accordingly, the extensions 55 need not be arranged at predetermined intervals, but can also be arranged at changing distances (e.g. random distance and / or varying distance that follows a predetermined pattern), provided that the height and the distance between the spaces or spacing is sufficient to maintain the separation of adjacent windings or turns.

Gemäß dem obigen Aufbau wird eine Bewegung des Drahtes der Induktionsspule 3420 zuverlässig verhindert, selbst wenn die Bobine 341 vibriert. Deshalb kann Sicherheits standards, wie etwa jenen der UL, CSA oder dergleichen, genügt werden. Darüber hinaus werden sie, wie bei der zweiten Ausführungsform, da die Erstreckungen bzw. Fortsätze 55 und die Bobine 351 aus Harz hergestellt sind, verbunden in einer ein zelnen Form mittels eines Spritzformverfahrens ausgebildet.According to the above construction, movement of the wire of the induction coil 3420 is reliably prevented even when the bobbin 341 vibrates. Therefore, security standards such as those of UL, CSA or the like can be met. In addition, as in the second embodiment, since the extensions 55 and the bobbin 351 are made of resin, they are connected in a single mold by means of an injection molding process.

Die Fig. 7 und 8 stellen eine vierte Ausführungsform dar, die nun beschrieben wird. Bei der vierten Ausführungsform ist die Gestalt eines Kernteils 4440 von der der ersten Ausführungsform verschieden, und deshalb wird hier nur eine Erläuterung der Form des Kernteils 4440 gegeben werden. Deshalb wird eine Erklärung allgemein auf das Kernteil gerichtet, und Merkmale der vierten Ausführungsform, die mit denen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, werden weggelassen oder vereinfacht. FIGS. 7 and 8 illustrate a fourth embodiment which will now be described. In the fourth embodiment, the shape of a core part 4440 is different from that of the first embodiment, and therefore only an explanation of the shape of the core part 4440 will be given here. Therefore, an explanation is generally directed to the core part, and features of the fourth embodiment that are the same as those of the first embodiment are omitted or simplified.

Die Heizwalze 4110 enthält, wie in Fig. 7 gezeigt, eine Hohlwalze 4300, die einen äußeren Umfangsabschnitt der Heizwalze 4110 und einen Kernteil 4400 bildet, der innerhalb der Walze 4300 angeordnet ist. Das Kernteil 4400 enthält eine zylindrische Bobine 4410, eine Induktionsspule 4420 und Leiterdrähte 44a und 44b, die eine elektrische Energie bzw. Leistung für die Induktionsspule 4420 zur Verfügung stellen.Contains the heating roller 4110 as shown in Fig. 7, a hollow cylinder 4300, which forms an outer peripheral portion of the heating roller 4110 and a core member 4400 which is disposed inside the roll 4300. The core part 4400 contains a cylindrical bobbin 4410 , an induction coil 4420 and conductor wires 44 a and 44 b, which provide electrical energy or power for the induction coil 4420 .

Die Bobine 4410 enthält einen Abschnitt 4104 mit großem Durchmesser, der in dem Zentralabschnitt in einer axialen Richtung der Bobine 4410 ausgebildet ist und Ab schnitte 411a und 411b mit geringem Durchmesser, die an den jeweiligen beiden Enden des Abschnittes 4104 mit großem Durchmesser ausgebildet sind. Flanschabschnitte 4440 sind nahe einem zentralen Teil und an beiden Enden des Abschnitts 4104 mit großem Durchmesser ausgebildet. Die Flanschabschnitte 4440 sind als abstehende Abschnitte vorgesehen, um einen Spalt zwischen der Hohlwalze 4300 und der Induk tionsspule 4420 aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Hohlwalze 4300 verformt wird.The bobbin 4410 includes a large-diameter portion 4104 formed in the central portion in an axial direction of the bobbin 4410 and small-diameter portions 411 a and 411 b formed at the respective two ends of the large-diameter portion 4104 . Flange portions 4440 are formed near a central part and at both ends of the large diameter portion 4104 . The flange portions 4440 are provided as protruding portions to maintain a gap between the hollow roller 4300 and the induction coil 4420 even when the hollow roller 4300 is deformed.

Wie in Fig. 8 gezeigt, ist auf der Oberfläche des Abschnittes 4104 mit großem Durch messer ein fortgesetzter spiralförmiger Schlitz 4460 von einem Ende des Abschnitts 4104 mit großem Durchmesser in Richtung auf dessen anderes Ende ausgebildet. Die Gestalt des Schlitzes 4460 ist im allgemeinen dieselbe Form, wie ein unterer Halb abschnitt der äußeren peripheren Gestalt des Drahtes der Induktionsspule 4420. Um das Teil mit großem Durchmesser 4104 ist die Induktionsspule 4420 gewickelt, so daß sie in dem Schlitz 4460 sitzt. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind beide Enden der Induktionsspule 4420 an die Leiterdrähte 44a bzw. 44b angeschlossen, die an beiden Enden des Ab schnittes 4104 mit großem Durchmesser eingebettet sind. Die Leiterdrähte 44a und 44b schließen an eine Leistungszufuhreinrichtung (nicht gezeigt) an und verlaufen durch eine Innenseite der Abschnitte 411a und 411b mit geringem Durchmesser. Die Menge an elektrischer Leistung, die zugeführt wird, wird durch die Netzteileinrichtung bzw. Leistungszufuhreinrichtung gesteuert.As shown in Fig. 8 is formed on the surface of the large diameter portion 4104 is a continuing spiral slit 4460 of an end portion 4104 of the large-diameter toward the other end. The shape of the slot 4460 is generally the same shape as a lower half portion of the outer peripheral shape of the wire of the inductor 4420 . The inductor 4420 is wrapped around the large diameter part 4104 so that it sits in the slot 4460 . As shown in Fig. 7, both ends of the induction coil 4420 are connected to the lead wires 44 a and 44 b, respectively, which are embedded at both ends of the section 4104 with a large diameter. The conductor wires 44 a and 44 b connect to a power supply device (not shown) and run through an inside of the sections 411 a and 411 b with a small diameter. The amount of electrical power that is supplied is controlled by the power supply device or power supply device.

Von einem Sicherheitsstandpunkt aus ist die Bobine bzw. der Zylinder 4410 aus einem wärmeresistenten isolierenden Harz bzw. Kunstharz hergestellt, z. B. einem syntheti schen Harz, wie etwa Nylon, Polyester oder dergleichen, der mit einem brandhemmen den Material behandelt ist. Die Bobine bzw. der Zylinder 4410 enthält einen Abschnitt 4104 mit größerem Durchmesser, wobei die Abschnitte 411a und 411b mit geringem Durchmesser und die Flanschabschnitte 4440 allesamt unter Verwendung eines Harz formungs-Herstellungsverfahrens ausgebildet sein können.From a safety standpoint, the bobbin or cylinder 4410 is made of a heat-resistant insulating resin or synthetic resin, e.g. B. a synthetic resin such as nylon, polyester or the like, which is treated with a fire retardant material. The reel or the cylinder 4410 includes a portion 4104 having a larger diameter, said portions may be formed 411 a and 411 b having a small diameter and the flange 4440 are all using a resin-molding manufacturing process.

Bezugnehmend auf Fig. 8 werden eine Höhe einer Kante eines Flanschteils 4440 und eine Form des Schlitzes 4460 erörtert. Es sei angenommen, daß H11 (mm) eine Höhe der Kante des Flanschabschnittes 4440 anzeigt, der ein spitzes Ende 4440a hat (d. h. ein Abstand von der äußeren Umfangsoberfläche der Induktionsspule 4420 zu dem spitzen Ende 4440a des Flanschteils 4440), daß H12 (mm) eine Tiefe des Schlitzes 4460 anzeigt, und daß R (mm) einen Durchmesser des Drahtes der Induktionsspule 42 anzeigt. Die Höhe der Kante des Flanschteils 4440 und die Tiefe des Schlitzes 4460 sind so eingestellt, um den folgenden Verhältnissen zu genügen:
Referring to FIG. 8, a height discusses an edge of a flange 4440 and a shape of the slot 4460th It is assumed that H11 (mm) indicates a height of the edge of the flange portion 4440 that has a pointed end 4440 a (ie, a distance from the outer peripheral surface of the induction coil 4420 to the pointed end 4440 a of the flange part 4440 ), that H12 ( mm) indicates a depth of the slot 4460 , and that R (mm) indicates a diameter of the wire of the induction coil 42 . The height of the edge of the flange part 4440 and the depth of the slot 4460 are set to meet the following conditions:

H11 (mm) ≧ 3 (mm)
H11 (mm) ≧ 3 (mm)

bzw.
respectively.

H12 (mm) = (1/2) × R (mm).H12 (mm) = (1/2) × R (mm).

Ein Spalt H13 zwischen dem spitzen Ende 4440a des Flanschabschnittes 4440 und der inneren Umfangsfläche der Walze 4340 ist mit einem Abstand eingestellt, indem beide Teile einander nicht berühren, selbst wenn die Hohlwalze 4430 rotiert. Bei dieser Ausführungsform ist der Spalt H13 in dem Bereich von 0,5 bis 1 (mm) eingestellt.A gap H13 between the tip end 4440 a of the flange portion 4440 and the inner peripheral surface of the roller 4340 is set at a distance by the two parts not touching each other even if the hollow roller 4430 rotates. In this embodiment, the gap H13 is set in the range of 0.5 to 1 (mm).

Obwohl die Bobine bzw. der Zylinder 4410 aus einem hitzebeständigen, isolierenden Harz bzw. Kunstharz hergestellt ist, um so gegenüber der Hitze der Heizwalze 4110 beständig zu sein, kann eine Exzentrizität oder Verformung über eine Zeitdauer bei der Bobine 4410 auftreten, falls die Hitze der Heizwalze 4110 die Bobine 4410 beein trächtigt, wenn die Bobine bzw. der Zylinder 4410 Vibrationen wie auch Hitze ausge setzt wird.Although the bobbin or cylinder 4410 is made of a heat-resistant, insulating resin or synthetic resin so as to withstand the heat of the heating roller 4110 , eccentricity or deformation may occur over a period of time in the bobbin 4410 if the heat of the Heating roller 4110 affects the bobbin 4410 when the bobbin or the cylinder 4410 is subjected to vibrations and heat.

Bei dieser Ausführungsform werden, um einer Exzentrizität oder Verformung der Bobine bzw. des Zylinders 4410 entgegenzuwirken, mehrere Flanschteile 4440 in den Abschnitt 4104 mit großem Durchmesser einbezogen. Das spitze Ende 4440a des Flanschteils 4440 berührt die innere Umfangsoberfläche der Walze 4340, wenn die Exzentrizität auftritt, wodurch eine weitere Exzentrizität oder Verformung verhindert wird, wobei folglich ein Spalt zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Induktions spule 4420 und der inneren umfänglichen Oberfläche der Walze 4340 aufrechterhalten wird. Folglich wird die Induktionsspule 4420 davon abgehalten, die innere Umfangs oberfläche der Walze 4340 zu berühren. Entsprechend ist die Gefahr eines elektrischen Leckstromes im Vergleich zu der Gefahr eines Stromlecks verringert, wenn der Spalt durch den Flansch 4440 nicht aufrechterhalten wird.In this embodiment, to counter eccentricity or deformation of the bobbin or cylinder 4410 , a plurality of flange portions 4440 are included in the large diameter portion 4104 . The pointed end 4440 a of the flange portion 4440 contacts the inner peripheral surface of the roller 4340 when the eccentricity occurs, thereby preventing further eccentricity or deformation, thus a gap between the outer peripheral surface of the induction coil 4420 and the inner peripheral surface of the roller 4340 is maintained. As a result, the induction coil 4420 is prevented from contacting the inner peripheral surface of the roller 4340 . Accordingly, the risk of electrical leakage current is reduced compared to the risk of current leakage if the gap is not maintained by flange 4440 .

Da H11 (mm) 3 (mm) oder länger ist, selbst wenn die Bobine 4410 eine leichte Exzentrizität oder Verformung erfährt oder selbst wenn die Hohlwalze durch einen Druck von der Andruckwalze 121 (Fig. 1) gebogen wird, ist die Induktionsspule 4420 zuverlässig davor bewahrt, die innere umfängliche Oberfläche der Walze 4340 zu berühren. Demgemäß können Sicherheitsstandards, wie sie durch die UL, CSA oder dergleichen auferlegt worden sind, erfüllt werden und die Sicherheit der vorliegenden Vorrichtung wird gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen verbessert.Since H11 (mm) is 3 (mm) or longer, even if the bobbin 4410 experiences a slight eccentricity or deformation, or even if the hollow roller is bent by a pressure from the pressure roller 121 ( FIG. 1), the induction coil 4420 is reliably in front of it preserves touching the inner circumferential surface of the roller 4340 . Accordingly, safety standards as imposed by the UL, CSA, or the like can be met, and the safety of the present device is improved over conventional devices.

Da der Draht der Induktionsspule 4420 entlang dem Schlitz 4460 gewickelt ist, der auf der Oberfläche des Abschnitts 4104 mit größerem Durchmesser ausgebildet ist, ist eine relative Bewegung der Wicklungen des Drahtes der Induktionsspule 4420 eingeschränkt bzw. verhindert, wodurch die Wicklungen davon abgehalten werden, einander zu berühren. Deshalb ist es, selbst wenn die leitenden Abschnitte des Drahtes als Ergebnis eines Schmelzens oder Zerstörens der isolierenden Schicht des Drahtes freigelegt werden, möglich, ein Kurzschließen aufgrund einer Berührung zwischen benachbarten Wicklungen zu verhindern, wobei sich eine verbesserte Sicherheit ergibt.Since the wire of the induction coil 4420 is wound along the slot 4460 formed on the surface of the larger diameter portion 4104 , relative movement of the windings of the wire of the induction coil 4420 is restricted, thereby preventing the windings from each other to touch. Therefore, even if the conductive portions of the wire are exposed as a result of melting or destroying the insulating layer of the wire, it is possible to prevent short-circuiting due to contact between adjacent windings, resulting in improved safety.

Bei dieser Ausführungsform können die Flanschteile bzw. -abschnitte 4440 Fragemente (wie etwa Zacken bzw. Spitzen) enthalten, obwohl die Flanschabschnitte 4440 jeweils eine Form einer runden bzw. kreisförmigen Platte haben. Zusätzlich können mehrere Fortsätze bzw. Erstreckungen auf der Oberfläche des Abschnittes mit großem Durch messer 4104 als die erstreckten bzw. hervorstehenden Abschnitte angeordnet sein, wobei die Fortsätze als abstehende bzw. herausstehende Fragmente geformt sind. In this embodiment, the flange portions 4440 may include fragments (such as spikes), although the flange portions 4440 each have a round or circular plate shape. In addition, a plurality of extensions or extensions can be arranged on the surface of the large diameter section 4104 as the extended or protruding sections, the extensions being shaped as protruding or protruding fragments.

Die Fig. 9 und 10 stellen eine fünfte Ausführungsform dar, die im folgenden be schrieben wird. Gemeinsame Teile der ersten und fünften Ausführungsform, die in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind, werden durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und folglich kann die Erläuterung von gemeinsamen Teilen hier weggelassen werden. FIGS. 9 and 10 illustrate a fifth embodiment, the inscribed in the following be is. Common parts of the first and fifth embodiments shown in Figs. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals, and hence the explanation of common parts can be omitted here.

Wie in Fig. 9 gezeigt, sind an beiden Enden des Abschnitts 5410 mit großem Durch messer Löcher 5410a und 5410b ausgebildet, die die Abschnitte 411a bzw. 411b mit geringem Durchmesser verbinden. An dem Abschnitt 5410 mit großem Durchmesser der Bobine 5541 ist die Induktionsspule 5420 von dem Loch 5410a in Richtung des Loches 5410b gewickelt.As shown in Fig. 9, holes 5410 a and 5410 b are formed at both ends of the section 5410 with a large diameter, which connect the sections 411 a and 411 b with a small diameter. At the large diameter portion 5410 of the bobbin 5541 , the induction coil 5420 is wound from the hole 5410 a toward the hole 5410 b.

An dem Teil 5410 mit großem Durchmesser, um den die Induktionsspule 5420 gewic kelt ist, sind Abstandshalter 55a, 55b und 55c zum Ausbilden eines Spaltes zwischen dem Abschnitt 5410 mit großem Durchmesser und der Umfangsoberfläche der Walze lose befestigt, um über die äußere Umfangsoberfläche der Induktionsspule 5420 verschiebbar zu sein bzw. gleiten zu können. Die Abstandshalter 55a, 55b und 55c sind nahe der Mitte bzw. an beiden Enden des Abschnittes 5410 mit großem Durchmesser angeordnet. Die Abstandshalter 55a, 55b und 55c haben ähnliche Flanschformen und sind aus einem Material hergestellt, das eine hervorragende Wärmebeständigkeit und Abnutzungsbeständigkeit hat, z. B. ein abnutzungsbeständiges, verbessertes PI oder PPC.Is Celtic gewic at the portion 5410 having a large diameter, around which the induction coil 5420, a spacer 55 a, 55 b and 55 c for forming a gap between the portion 5410 having a large diameter and the peripheral surface of the roller loosely fitted to on the outer To be able to slide or slide the peripheral surface of the induction coil 5420 . The spacers 55 a, 55 b and 55 c are arranged near the center or at both ends of the section 5410 with a large diameter. The spacers 55 a, 55 b and 55 c have similar flange shapes and are made of a material that has excellent heat resistance and wear resistance, e.g. B. a wear-resistant, improved PI or PPC.

An den beiden Enden der Induktionsspule 5420 sind Befestigungsteile 53a und 53b vorgesehen, die auch als Elektroden dienen. Die Befestigungsteile 53a und 53b sind an den Positionen angeordnet, die den Löchern 5410a und 5410b entsprechen und sind am Abschnitt 5410 mit großem Durchmesser mit leitenden Schrauben 54a und 54b be festigt. Folglich sind die befestigten Teile bzw. Fragemente 53a und 53b elektrisch an die Elektroden 50a und 50b über die Schrauben 54a und 54b angeschlossen. At the two ends of the induction coil 5420 fastening parts 53 a and 53 b are provided, which also serve as electrodes. The mounting parts 53 a and 53 b are arranged at the positions corresponding to the holes 5410 a and 5410 b and are fastened to the large diameter section 5410 with conductive screws 54 a and 54 b. Consequently, the attached parts or fragments 53 a and 53 b are electrically connected to the electrodes 50 a and 50 b via the screws 54 a and 54 b.

Innerhalb der Abschnitte 411a und 411b mit geringem Durchmesser sind die zylin drischen Elektroden 50a bzw. 50b angeordnet. Wie in Fig. 9 gezeigt, sind an inneren Enden der Elektroden 50a und 50b Schraubenpaßabschnitte bzw. Gewinde oder der gleichen vorgesehen, zu denen die Schrauben 54a bzw. 54b passen. An den äußeren Enden der Elektroden 50a und 50b sind Schraubabschnitte 50c vorgesehen, an denen Leiterdrähte 51a und 51b jeweils mit einer Mutter bzw. Schraubenmutter befestigt sind. Die Leiterdrähte 51a und 51b sind an die Netzteileinrichtung bzw. Leistungszuführein richtung angeschlossen, die nicht gezeigt ist, und die diesen zugefügte Leistung bzw. Energie wird durch die Netzteileinrichtung bzw. Energiezufuhreinrichtung gesteuert.Within the sections 411 a and 411 b with a small diameter, the cylindrical electrodes 50 a and 50 b are arranged. As shown in Fig. 9, screw fitting portions or threads or the like are provided on inner ends of the electrodes 50 a and 50 b, to which the screws 54 a and 54 b fit. At the outer ends of the electrodes 50 a and 50 b screw portions 50 c are provided, on which conductor wires 51 a and 51 b are each fastened with a nut or nut. The conductor wires 51 a and 51 b are connected to the power supply device or power supply device, which is not shown, and the power or energy added to this is controlled by the power supply device or power supply device.

Gemäß dem oben aufgeführten Aufbau drehen, falls die Abstandshalter 55a, 55b und 55c die innere Umfangsoberfläche der Walze 340 aufgrund einer Vibration der Bobine bzw. des Zylinders 5541 berühren, die Abstandshalter 55a, 55b und 55c um die Bobine 5541, während sie über die äußere Umfangsoberfläche der Leitungsspule 5420 gleiten. Diese Gleitbetätigung verhindert die Erzeugung von Rauschen bzw. Störungen oder Lärm, die durch die Berührung zwischen Teilen und Abnutzung der äußeren peripheren Enden der Abstandshalter 55a, 55b und 55c verursacht wird.According to the above structure, if the spacers 55 a, 55 b and 55 c touch the inner peripheral surface of the roller 340 due to vibration of the bobbin and the cylinder 5541 , rotate the spacers 55 a, 55 b and 55 c around the bobbin 5541 while sliding over the outer peripheral surface of the lead coil 5420 . This slide operation prevents the generation of noise or noise, which is caused by the contact between parts and wear of the outer peripheral ends of the spacers 55 a, 55 b and 55 c.

Die Bobine bzw. der Zylinder 5541 können unter Verwendung von wärmebeständigem Harz zw. Kunstharz, wie etwa PPS (Polyphenylsiloxan bzw. Polyphenylenesulfid), PEEK (Polyether-Etherketon), PES (Polyether), PI (Polymidharze) und ein flüssiges Kristallpolymer bzw. Flüssigkristallpolymer geformt werden. Die gleichen Wirkungen, die bei der obigen Ausführungsform erhalten werden, können auch erzielt werden, wenn andere wärmebeständige Harze verwendet werden.The bobbin or cylinder 5541 can be made using heat-resistant resin between synthetic resin, such as PPS (polyphenylsiloxane or polyphenylene sulfide), PEEK (polyether ether ketone), PES (polyether), PI (polymide resins) and a liquid crystal polymer or liquid crystal polymer be shaped. The same effects obtained in the above embodiment can also be obtained when other heat resistant resins are used.

Die Fig. 11 stellt eine sechste Ausführungsform dar, die nun im folgenden beschrieben wird. Bei der sechsten Ausführungsform ist ein Kernabschnitt 6400 von dem der ersten Ausführungsform verschieden und folglich werden die unterschiedlichen Merkmale beschrieben und die Erörterung der gemeinsamen Merkmale wird vereinfacht oder weggelassen. Fig. 11 shows a sixth embodiment which will now be described below. In the sixth embodiment, a core portion 6400 is different from that of the first embodiment, and hence the different features are described and the discussion of the common features is simplified or omitted.

In Fig. 11 ist eine Hohlwalze 6300 aus einem magnetischen Material, wie etwa Eisen, hergestellt und hat eine (nicht gezeigte) Ablösungsschicht, die aus Teflonharz, Silikon gummi, Fluorgummi oder dergleichen auf deren äußerer Umfangsoberfläche gemacht ist. Ein Kernteil bzw. -abschnitt 72 trägt die Hohlwalze 6300 und hat ein Zentralloch bzw. eine Zentralbohrung 73, einen die Induktionsspule tragenden Abschnitt 74 und die Hohlwalze abstützende bzw. tragende Achsen oder Wellen 75 und 76, die an beiden Enden des die Induktionsspule tragenden Abschnitts 74 ausgebildet sind. Die die Hohlwalze tragenden Achsen 75 und 76 stützen die hohlen Schaftabschnitte 78 und 79 der Hohlwalze 6300 über eine Lagerung 31 ab.In Fig. 11, a hollow roller 6300 is made of a magnetic material such as iron and has a release layer (not shown) made of Teflon resin, silicone rubber, fluorine rubber or the like on the outer peripheral surface thereof. A core portion 72 supports the hollow roller 6300 and has a central hole 73 , a portion 74 supporting the induction coil, and axles or shafts 75 and 76 supporting the hollow roller at both ends of the portion supporting the induction coil 74 are formed. The axes 75 and 76 supporting the hollow roller support the hollow shaft sections 78 and 79 of the hollow roller 6300 via a bearing 31 .

Der die Induktionsspule abstützende Abschnitt 74 trägt eine Induktionsspule 80. Ein Abstand in einer radialen Richtung von einer äußeren Umfangsoberfläche 81 der Induktionsspule 80 zu einer inneren Umfangsoberfläche 82 der Hohlwalze 6300 ist eingestellt, um in einem Bereich von 3 bis 8 mm zu sein. Die Induktionsspule 80 wird durch ein externes Netzteil (nicht gezeigt) bzw. Energiezufuhr über einen Versorgungs kabelbaum 83 erregt. Zusätzlich wird ein Lüftungsflügelrad bzw. -ventilator 84 an dem die Hohlwalze tragenden bzw. abstützenden Schaft bzw. Achse 75 befestigt, um so der Zentralbohrung bzw. dem Zentralloch 73 gegenüberzuliegen. Der die Induktionsspule abstützende Abschnitt 74 ist mit einem Temperaturdetektor 85 ausgestattet, der die Induktionsspule 80 anschließt und erzeugt ein Erfassungssignal, das zu einer Steuerung gesandt wird (nicht gezeigt, obwohl sie als eine digitale Signalverarbeitungseinrichtung, wie etwa ein Mikroprozessor, realisiert sein kann) über einen Bus 86, um den Betrieb des Lüftungsflügelrades 84 zu steuern.The section 74 supporting the induction coil carries an induction coil 80 . A distance in a radial direction from an outer peripheral surface 81 of the induction coil 80 to an inner peripheral surface 82 of the hollow roller 6300 is set to be in a range of 3 to 8 mm. The induction coil 80 is excited by an external power supply (not shown) or energy supply via a supply wiring harness 83 . In addition, a ventilation impeller or fan 84 is fastened to the shaft or shaft 75 which supports or supports the hollow roller, so as to face the central bore or the central hole 73 . The induction coil supporting section 74 is equipped with a temperature detector 85 which connects the induction coil 80 and generates a detection signal which is sent to a controller (not shown, although it can be implemented as a digital signal processing device such as a microprocessor) via a bus 86 to control the operation of the fan impeller 84 .

Zusätzlich ist es bei dieser Ausführungsform möglich, daß der Kernabschnitt 72 aus einem Harz hergestellt ist, das in den oben aufgeführten Ausführungsformen bezeichnet worden ist, wie auch aus einem Metall.In addition, in this embodiment, it is possible that the core portion 72 is made of a resin referred to in the above-mentioned embodiments as well as a metal.

Bei dieser Ausführungsform ist es, da ein Spalt- bzw. Lückenabstand in einer radialen Richtung von der äußeren Umfangsoberfläche 81 der Induktionsspule 80 zu der inneren Umfangsfläche 82 der Hohlwalze 6300 3 mm oder größer ist, eine umgekehrte bzw. negative Beeinflussung zu verhindern, die durch die Wärmestrahlung verursacht wird, um die Heizwalze 6300 zu beeinträchtigen. Folglich wird die Induktionsspule 80 davon abgehalten, übermäßig erhitzt zu werden, wodurch die Induktionsspule 80 davon abgehalten wird, aufgrund von Kurzschlüssen abgetrennt oder beschädigt zu werden. Ferner ist die Konstruktion dieser Ausführungsform derart, daß es möglich ist, eine Induktionsheizwalze mit niedrigen Kosten zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen Aufbau hat.In this embodiment, since a gap distance in a radial direction from the outer circumferential surface 81 of the induction coil 80 to the inner circumferential surface 82 of the hollow roller 6300 is 3 mm or larger, reverse interference is prevented from being caused by the heat radiation is caused to affect the heat roller 6300 . As a result, the induction coil 80 is prevented from being excessively heated, thereby preventing the induction coil 80 from being disconnected or damaged due to short circuits. Furthermore, the construction of this embodiment is such that it is possible to provide a low-cost induction heating roller which is simple in structure.

Da ferner der Spalt- bzw. Lückenabstand 8 mm oder geringer ist, ist es möglich, eine Verringerung einer Wärmeübertragungseffizienz der Induktionsheizung zu verhindern. Das heißt, daß die Heizwalze bei einer hohen Temperatur (allgemein nahe 200°C), bei der das Tonerbild verläßlich auf dem Übertragungspapier fixiert wird, gehalten werden kann, wenn eine Anpassung für die Verwendung in einer Fixiereinrichtung vorliegt, der eine Bilderzeugungsvorrichtung eine Leistung von 400 - 2k Watt zuführt.Further, since the gap distance is 8 mm or less, it is possible to use one Prevent reduction in heat transfer efficiency of induction heating. That is, the heat roller at a high temperature (generally close to 200 ° C) at which reliably fixes the toner image on the transfer paper can, if there is an adaptation for use in a fixing device, which an image forming device supplies a power of 400-2k watts.

Zusätzlich ist das Lüftungsrad bzw. -flügelrad 84, das mit der die Hohlwalze tragenden Achse 75 ausgestattet ist, angeordnet, um dem Zentralloch bzw. der Zentralbohrung 73 des Kernabschnitts 72 gegenüber angeordnet zu sein. Das Flügelrad bzw. der Ventilator 84 arbeitet nicht, bis eine vorbestimmte Temperatur durch den Temperaturdetektor 85 erfaßt wird, der auf dem die Induktionsspule tragenden Abschnitt 74 angeordnet ist und die Induktionsspule 80 berührt.In addition, the ventilation wheel or impeller 84, which is equipped with the axis 75 supporting the hollow roller, is arranged to be arranged opposite the central hole or the central bore 73 of the core section 72 . The impeller or fan 84 does not operate until a predetermined temperature is detected by the temperature detector 85 , which is arranged on the section 74 carrying the induction coil and touches the induction coil 80 .

Wenn die Temperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet und ein Detektions signal ausgegeben wird, beginn das Ventilationsflügelrad 84 zu arbeiten, so daß ein Kühlfluid (z. B. Luft) durch die Zentralbohrung bzw. das Zentralloch 73 in dem Kernabschnitt 72 zirkuliert, um die Induktionsspule 80 über den Kernabschnitt 72 zu kühlen. Folglich wird die Induktionsspule 80 davor bewahrt, übermäßig erhitzt zu werden, wodurch die Induktionsspule 80 davor bewahrt wird, aufgrund eines Kurz schlusses abgetrennt oder beschädigt zu werden. Ferner wird bei der Aufwärmzeit, da die Temperatur der Induktionsspule 80 geringer ist als die vorbestimmte Temperatur, das Ventilationsflügelrad 84 durch die Steuerung gesteuert, um nicht tätig zu werden, wodurch ein unnötiges Kühlen vermieden wird und eine schnellere Aufwärmzeit erzielt wird. Folglich wird die Induktionsspule 80 davor bewahrt, aufgrund eines Kurz schlusses abgetrennt oder beschädigt zu werden und folglich ist es möglich, eine Induktionsheizwalze mit niedrigen Kosten zur Verfügung zu stellen, die eine einfache Konstruktion hat.When the temperature exceeds the predetermined temperature and a detection signal is output, the fan impeller 84 begins to operate so that a cooling fluid (e.g., air) circulates through the central bore or hole 73 in the core portion 72 to the induction coil 80th to cool via the core section 72 . As a result, the induction coil 80 is prevented from being excessively heated, thereby preventing the induction coil 80 from being disconnected or damaged due to a short circuit. Further, in the warm-up time, since the temperature of the induction coil 80 is lower than the predetermined temperature, the fan impeller 84 is controlled by the controller so as not to act, thereby avoiding unnecessary cooling and achieving a faster warm-up time. As a result, the induction coil 80 is prevented from being disconnected or damaged due to a short circuit, and consequently, it is possible to provide a low-cost induction heating roller which is simple in construction.

Bei der oben aufgezeigten Ausführungsform ist die Hohlwalze 6300 so ausgebildet, daß sie Schichtabschnitte hat, wobei jedoch die Hohlwalze 6300 stattdessen ohne die Schichtabschnitte für Lüftungserfordernisse ausgebildet ist.In the embodiment shown above, the hollow roller 6300 is formed to have layer portions, but the hollow roller 6300 is instead formed without the layer portions for ventilation requirements.

Im Hinblick auf die Steuerung zum Steuern des Flügelrades bzw. Lüfters 84 oder selbst die Energiezufuhr bzw. das Netzteil, kann die Steuerung unter Verwendung eines herkömmlichen Mikroprozessors für allgemeine Zwecke realisiert werden, der gemäß den Lehren der vorliegenden Beschreibung programmiert ist, wie es den Fachleuten im Stand der Technik klar sein dürfte. Eine angemessene Software-Kodierung kann leicht durch Programmierer im Stand der Technik auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung vorbereitet werden, wie es den Fachleuten im Stand der Technik ebenfalls klar sein dürfte.With regard to the controller for controlling the fan 84 or even the power supply or the power supply, the controller can be implemented using a conventional general purpose microprocessor programmed according to the teachings of the present description, as will be understood by those skilled in the art should be clear in the prior art. Appropriate software coding can easily be prepared by prior art programmers based on the present disclosure, as would also be apparent to those skilled in the art.

Die vorliegende Erfindung enthält folglich auch ein computerorientiertes Gut, das in einem Speichermedium untergebracht sein kann, und enthält Befehle, die zum Pro grammieren eines Computers verwendet werden können, um einen Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Das Speichermedium kann jede Art von Speicherscheibe einschließlich Disketten, optischer Scheiben, CD-ROMs, magneto optischer Scheiben, ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, Schnellöschspeicher, magnetischer oder optischer Kerben oder irgendeine Art von Medium enthalten, die zum Speichern elektronischer Befehle zweckmäßig sind. The present invention therefore also includes a computer-oriented good that is described in can be accommodated on a storage medium, and contains commands that go to the Pro a computer can be used to program a process according to the to perform the present invention. The storage medium can be any type of Storage disk including floppy disks, optical disks, CD-ROMs, magneto optical disks, ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, quick erase memory, contain magnetic or optical notches or any type of medium that are useful for storing electronic commands.

Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es ist deshalb verständlich, daß im Schutzbereich der beigeschlossenen Ansprüche die Erfindung anders realisiert werden kann, als es hierin beschrieben worden ist.Numerous modifications and variations of the present are evident Invention in light of the above teachings possible. It is therefore understandable that in Scope of the attached claims, the invention can be realized differently may as described herein.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, die konstruiert ist, um auf eine Temperatur aufgeheizt zu werden, die ausreicht, um eine Bilderzeugungssubstanz mit einem Blatt zu verschmelzen, wobei diese eine Hohlwalze aus einem leitenden Material und eine Spule enthält, die in einem hohlen Abschnitt der Hohlwalze angeordnet ist. Die Spule ist aufgebaut, um einen elektrischen Strom zu führen, der einen Strom in das leitende Material der Hohlwalze induziert, so daß die Hohlwalze erhitzt wird, um Toner auf einem Blatt zu schmelzen. Die Spule wird auf einem Abschnitt getragen, der in dem hohlen Teil der Walze angeordnet ist. Das Teil enthält verschiedene Kombina tionen von Merkmalen, die einen verläßlichen und sicheren Betrieb der Induktionsheiz vorrichtung ermöglichen, wie etwa Ausnehmungen und Erstreckungen, die in dem Teil ausgebildet sind, um jeweilige Windungen der Spule zu trennen, wobei eine hohle Mitte des Teils mit einem Lüftungsflügelrad bzw. einer Lüftung oder dergleichen durchströmt bzw. belüftet werden kann und vorbestimmte Lücken oder Spalte zwischen der inneren Oberfläche der Hohlwalze und einer äußeren Oberfläche der Spule auf rechterhalten werden.The present invention relates to a device designed to respond to a Temperature to be heated sufficient to contain an imaging substance to fuse a sheet, which is a hollow roller made of a conductive material and includes a spool disposed in a hollow portion of the hollow roller. The coil is constructed to carry an electrical current, which is a current in the conductive material of the hollow roller induced, so that the hollow roller is heated to Melt toner on a sheet. The coil is carried on a section that is arranged in the hollow part of the roller. The part contains different combinations tion of features that ensure reliable and safe operation of induction heating allow device, such as recesses and extensions, in the part are formed to separate respective turns of the coil, a hollow Middle of the part with a ventilation impeller or ventilation or the like can be flowed through or ventilated and predetermined gaps or gaps between the inner surface of the hollow roller and an outer surface of the spool be maintained.

Claims

1. A device designed to be heated to a temperature sufficient to melt an imaging substance on a sheet or film comprising:
a hollow roller made of a conductive material and having an inner surface;
a coil disposed in a hollow portion of the hollow roll, the coil having a conductor designed to carry an electric current that induces a current in the conductive material of the hollow roll and heats it; and
a bobbin or a cylinder or, a reel that has an electrically insulating resin around which the conductor of the coil is wound;
an extension portion disposed between the bobbin or cylinder or that of the reel and the inner surface of the roller to maintain a gap or gap between the roller and the spool, where the extension portion is made of an electrically insulating material, wherein
the heat generated by the hollow roller melts the imaging substance when the sheet is exposed to the heat.

2. Device according to claim 1, further comprising a pressure roller, the is designed to touch the hollow roller so that the pressure roller and the Interact with the hollow roller to pick up the sheet or film in between men, the heat from the hollow roller and the pressure from the pressure roller and the hollow roller cooperate to form the imaging substance with the To melt leaf or to melt on the leaf.

3. The device of claim 1, wherein:
the bobbin and the bobbin or the cylinder or the bobbin are arranged so that a distance H from an outer peripheral surface of the bobbin to an end tip of the extension portion on the bobbin or the cylinder or the bobbin is described by a ratio as follows: H ≧ 3 mm.

4. The device of claim 1, wherein the extension portion each Has sections on peripheral surfaces of both ends of the bobbin or the cylinder or the reel and near a central portion of the bobbin or the cylinder or the reel are arranged.

5. The device of claim 1, wherein the extension portion is integral with the bobbin or the cylinder is formed.

6. Device according to claim 1, wherein the extension portion flange is shaped.

7. Device according to one of claims 1 to 6, wherein the extension section has a flange part, which is independent of the bobbin or the Zy linder or the reel and ver over an outer peripheral surface of the coil is slidable or sliding.

8. A device designed to be heated to a temperature sufficient to melt or fuse an imaging substance on a sheet which comprises:
a hollow roller made of a conductive material;
a coil disposed in a hollow portion of the hollow roll, the coil being designed to carry an electrical current that induces and heats a current in the conductive material of the hollow roll;
a bobbin or a cylinder or a reel, the coil being arranged around the bobbin; and
means for maintaining a gap or gap between the spool and the hollow roller so as to prevent the spool from contacting the hollow roller under normal operating conditions, wherein
the heat generated in the hollow roller melts the imaging substance when the sheet is exposed to the heat.

9. The device of claim 8, further comprising:
a device for pressing the sheet against the hollow roller and for melting the image-forming substance with pressure and heat.